基于項目的電類大學生研究性學習實踐

易吉良+呂道軒+何武林+陳兵

摘 要 為提高大學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力，各高校都積極開展大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗的教改計劃，本文結合電類課題“機車車頂高壓帶電顯示裝置研制”的實踐，在課題設立和組織實施等方面探索了基于項目的大學生研究性學習的具體實施方式，取得良好效果，提出了進一步做好該類教改的建議，為大學生課外創(chuàng)新實踐教學模式提供有益參考。

關鍵詞 研究性學習 教學模式 創(chuàng)新實踐

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A ? DOI：10.16400/j.cnki.kjdkx.2015.11.021

Practice of Project-based Learning for

Undergraduates of Electric Engineering

YI Jiliang， LYU Daoxuan， HE Wulin， CHEN Bing

（College of Electrical and Information Engineering， Hu'nan University of Technology， Zhuzhou， Hu'nan 412007）

Abstract An educational reform named "undergraduates' inquiry learning and innovative experiment program" is carried out in universities for improving undergraduates' autonomous learning and innovation ability. Implementation ways of project-based research learning are explored by developing the electrical project "Device development for high voltage electrification-display used on locomotive roof". The practice in subject selection and organization are researched and implementation results show that good effects are achieved. Some suggestions to enhance undergraduates' extracurricular innovation of this type teaching and learning reform are given to provide helpful reference.

Key words project-based learning; teaching mode; innovation practice

傳授式教學已經很難滿足現代社會對人才培養(yǎng)的需求，①為改進高校人才培養(yǎng)模式，教育部于2007年發(fā)起了“大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗”的教學改革計劃，隨后各級教育主管部門和高校積極推進該項計劃，②③并探索了基于研究性學習在大學生創(chuàng)新實驗、專業(yè)課學習與課程設計等方面的實施模式，包括延伸教學模式、科研引導模式、競賽激勵模式等，④⑤這些教研工作對提高學生的實踐能力、專業(yè)認知度和創(chuàng)新積極性方面發(fā)揮了重要作用，然而也存在教師參與熱情度不高、評價標準難統一及項目選題不當等普遍性問題。⑥本文結合電類教改項目“機車車頂高壓帶電顯示裝置研制”，探索了基于項目的研究性學習模式，取得了較好效果，希望能給類似項目的實施提供一些參考。

1 基于項目的研究性學習的課題設立

本項目的實施恰逢本校電氣學院組織專業(yè)綜合試點改革，其中一項工作是以3～6名學生為單位成立項目組，以雙向選擇的方式確定導師和項目組成員，導師在雙向選擇之前提供專業(yè)背景介紹和課題方向等信息供學生參考。本項目在設立課題時主要考慮了學生的專業(yè)基礎、地域產業(yè)背景和可實現性等幾個原則。

（1）符合專業(yè)基礎。在設立課題時首先要考慮專業(yè)相關性和學科交叉性，本項目針對現實項目對專業(yè)知識綜合性和廣度的要求，主要面向電氣工程專業(yè)，同時也吸納少數電子信息專業(yè)的學生。課題組成員以高年級學生為主，課題研究內容也能滿足所有成員畢業(yè)設計的需要，作為畢業(yè)設計作品，達到畢業(yè)設計課題的工作量和創(chuàng)新性要求。

（2）結合地域產業(yè)背景。在課題設立時要讓學生感覺所從事的研究是有現實用處和實際意義的。本校所處地區(qū)為株洲市，最負盛名的產業(yè)是軌道交通，該產業(yè)是多學科交叉、多專業(yè)高度融合的一個領域，對電氣工程和電子信息專業(yè)的需求很大、要求很高，結合該產業(yè)設立課題，讓學生參觀實際場所，使其有專業(yè)應用的切身感受。

（3）課題具有可實現性。在前兩個原則的基礎上，結合研究周期，選擇難度適當、有實現可能性的課題。項目設立之初，指導老師基于科研課題加以改造，提供了機車車頂高壓報警器、軌道交通電驅動試驗系統、電力機車暖風機控制器等幾個可供選擇的課題。項目組通過研討，結合學生提出的一些創(chuàng)新想法，最終形成“機車車頂高壓帶電顯示裝置研制”這一研究性學習的課題。

2 基于項目的研究性學習的組織實施

項目實施過程根據研究周期劃分為3個階段，分別是形成實施機制階段、研究實踐階段、總結及成果申報階段。

（1）形成實施機制階段。形成良好的項目實施機制是項目成功的關鍵，項目要有效推進首先必須制定好一些規(guī)矩。本項目在具體實施前首先明確了學生主導、導師引導的項目總原則，確定某學生為項目負責人，根據項目研究內容并考慮項目組成員的專業(yè)基礎及興趣特長形成3個工作小組，分別負責一個功能模塊;繼而明確一些基本的項目工作制度，如定期課題討論、進展匯報和困難解決機制等;然后安排每個成員的工作重點，如軟件編制、硬件原理設計及制作、器件采購管理等。endprint

（2）研究實踐階段。本項目在具體實施前制定了較為詳細的項目推進計劃表，包括分階段工作周期、工作內容、負責人等信息。本項目的總研究周期為52周，去除假期和前期準備及后期總結的時間，具體實施階段為32周，分為6個工作步驟：①4周時間完成資料查閱與項目調研;②4周時間完成方案制定及論證;③4周時間完成原理圖繪制、參數確定及器件選型;④8周時間完成模塊單元電路調試，同時進行模塊的軟件編制和調試;⑤8周時間完成試驗方案及系統聯調;期間完成1-2次中期評審，請其他老師和同學提出意見和建議;⑥4周時間完成樣機制作及調試。上述項目推進計劃各周期根據進度可稍作調整，但總周期不變。

（3）總結及成果申報階段。項目實物制作完成后，需對項目成果進行總結，并撰寫論文和申報知識產權，在此過程中，項目組成員需要學習論文及專利的撰寫格式及技巧，并經歷反復修改過程，最后完成論文投稿和專利申報流程。

3 項目實踐效果及建議

本項目實施后，取得了良好效果，主要表現在：（1）增強了學生學習的主動性和動手能力。為解決項目中的問題，學生需要對專業(yè)知識進行更深入廣泛的學習，使其對專業(yè)知識理解得更透徹，并深刻體會到書本知識應用到實際場合也需要付出艱辛的努力，認識到理論知識有助于解決實際問題，并非讀書無用。（2）讓學生掌握課堂難以學到的知識，擴展學生視野。通過項目的實施，學生掌握了接近于實際項目開發(fā)的流程，從選題、實施到最后總結都具有可操作性的實施方案，整個過程嚴謹有序，有助于學生養(yǎng)成嚴謹的工作風格，有益日后工作。（3）學生從項目中獲得成就感。通過方案制定到實物制作，學生能看到實實在在的成果，產生成就感，進一步激發(fā)學習動力，項目也取得其他相關成果，獲授權實用新型專利1項、學院素質拓展班成果展示3等獎、在校級項目的基礎上成功獲得省級和國家級研究性學習和創(chuàng)新性實驗計劃立項等。

在項目實踐過程中也發(fā)現了一些問題，解決這些問題將會進一步發(fā)揮此類項目在教學中的作用。（1）項目實施需要指導老師足夠投入。研究性學習雖然是學生自主性項目，若導師不投入足夠的時間和精力進行引導，項目完成的質量往往達不到預期。這需要指導老師具有責任心，也需要各級主管部門和高校增強此類項目的資助力度及在評價體系中的重要性。（2）高校各教學環(huán)節(jié)需要重視學生綜合素質培養(yǎng)。在項目實施中發(fā)現，大部分學生動手能力相對較差，某些同學的責任心不強，團隊意識弱，因此在各教學環(huán)節(jié)需要加強對這些能力和素質的培養(yǎng)。（3）平衡課堂學習和項目研究的關系。因在項目開展的同時，學生還有課堂學習任務，需要在保證課堂學習的基礎上，盡量抽出時間投入到項目中，這一方面需要學生克服困難，另一方面導師也需加強管理，多做溝通，使學生保持興趣和動力。

4 結論

基于項目的研究性學習對于提高學生的動手能力、創(chuàng)新能力、理論聯系實際的能力等方面具有明顯效果。針對不同的項目采用恰當的實施模式極為重要，基于項目的研究性學習在課題設立、項目實施計劃和推進保障機制等方面要制定詳盡的實施計劃，才能達到預期成效。

基金項目：2014年地方高校國家級大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓練計劃項目201411535006;湖南省大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗計劃資助項目 湘教通[2014]248號314

注釋

① 陳昌紅，謝培中.高校研究性教學的實踐與啟示[J].科教導刊，2015（7）：3-4.

② 項聰.在項目中深入學習[J].高等工程教育研究，2013（6）：176-180.

③ 朱蘭寸，李俊平，聶立勇，等.天然藥物化學大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗的設計與實踐[J].中國中醫(yī)藥現代遠程教育，2015.13（13）：92-93.

④ 羅小燕，李晟，付瑩，等.大學生研究性學習與創(chuàng)新實驗活動的探討[J].中國教育技術裝備，2011（23）：120-122.

⑤ 趙秀春，徐國凱，張濤，等.大學生研究性學習與創(chuàng)新性實驗項目的探索與研究[J].中國電力教育，2013（8）：91-92.

⑥ 廖永忠.大學生研究性學習與創(chuàng)新性實驗項目的研究[J].中國校外教育，2014（4）：115.endprint